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Title:	Evaluación de la captura de CO2 para la mejora del biogás, mediante un cultivo de la microalga chlorella vulgaris en un sistema de biorreactores a nivel laboratorio
Other Titles:	Evaluation of CO2 capture for biogas improvement, through a culture of the microalgae chlorella vulgaris in a laboratory level bioreactor system
Authors:	Torres Gómez, Birggit Banesa Cerón López, Francy Natalia
Thesis advisor:	Valderrama Rincón, Juan Daniel
License type:	Atribución – No comercial
Keywords:	Biogás;Dióxido de carbono;Microalgas;Biogas;Carbon dioxide;Microalgae;Tesis y disertaciones académicas
Issue Date:	20-Aug-2020
Publisher:	Fundación Universidad de América
Resumen:	La producción de gases como el biogás a partir de residuos sólidos y aguas residuales sin ser tratados o recuperados con un fin bio-ambiental, son grandes contribuyentes al calentamiento global y deterioro de la capa de ozono. Bajo este contexto, se han desarrollado tecnologías que reconocen al CH4 como una fuente de energía alternativa, en este caso, en busca de procesos limpios para la depuración del CO2 de la corriente de biogás, se elige un método biológico utilizando microalgas; puesto que estos microorganismos crecen usando luz como energía y CO2 como fuente de carbono, resaltando su eficiencia para la fijación de CO2 en su proceso de fotosíntesis. Para esto se construyeron 2 biorreactores, en el primer reactor, un fotobiorreactor de tubos concéntricos air-lift, se evaluó el crecimiento y comportamiento del cultivo microalgal Chlorella vulgaris operando el FBR con intensidad lumínica constante y una temperatura ideal de 26 °C. Del segundo biorreactor, un reactor UASB, proviene el biogás que se inyectará al FBR para su depuración. El biogás se produce a partir de la degradación materia orgánica por parte de un lodo granular operando a una temperatura de 35°C y una velocidad de carga orgánica de 2 kgDQO/m3 .d. La inyección del biogás en el FBR se hace con el fin de depurar el CO2 contenido en esta corriente de biogás para lograr su mejora y así alcanzar un porcentaje más alto de metano para la combustión (concentración de CH4 superior 90% v/v). Respecto a la cuantificación de la fijación de CO2 en el FBR, se propuso un método teórico de cuantificación de carbono contenido en la biomasa, como método eficaz en la evaluación de la tasa de biofijación en las microalgas. Tras la recopilación de información, este método sugiere que la biomasa, productividad y tasa de fijación de CO2 aumenta cuando se incrementa el flujo de biogás con CO2. Una concentración de 45% de CO2 fue elegida como la más efectiva para el crecimiento del cultivo y la producción de biomasa. Con base en lo anterior se calculó que el porcentaje de CH4 [v/v] en el biogás mejorado fue de aproximadamente 86,49 - 92,47% para la microalga Chlorella vulgaris.
Abstract:	The production of gases such as biogas from solid waste and wáter waste without being treated or recovered for a bio-environmental purpose, are large contributors to global warming and deterioration of the ozone layer. Under this context, technologies have been developed that recognize CH4 as a source alternative energy, in this case, in search of clean processes for the purification of CO2 from the biogas stream, a biological method is chosen using microalgae; since these microorganisms grow using light as energy and CO2 as a carbon source, highlighting its efficiency in fixing CO2 in its photosynthesis process. For this, 2 bioreactors were built, in the first reactor, a photobioreactor of concentric air-lift tubes, the growth and behavior of the culture was evaluated microalgal Chlorella vulgaris operating the FBR with constant light intensity and an ideal temperature of 26 ° C. From the second bioreactor, a UASB reactor, comes the biogas to be injected into the FBR for purification. Biogas is produced from of organic matter degradation by a granular sludge operating at a temperature of 35 ° C and an organic loading rate of 2 kgCOD / m3 d. The Injection of the biogas into the FBR is done in order to purify the CO2 contained in this biogas stream to achieve its improvement and thus reach a higher percentage of methane for combustion (CH4 concentration greater than 90% v / v). Regarding the quantification of CO2 fixation in the FBR, a method was proposed theoretical quantification of carbon content in biomass, as an effective method in the evaluation of the biofixation rate in microalgae. After collecting information, this method suggests that the biomass, productivity and fixation rate CO2 increases when the flow of biogas with CO2 is increased. A 45% CO2 concentration was chosen as the most effective for growth cultivation and biomass production. Based on the above, it was calculated that the percentage of CH4 [v / v] in the improved biogas was approximately 86.49 -92.47% for the microalgae Chlorella vulgaris.
URI:	https://hdl.handle.net/20.500.11839/8133
Citation:	APA 7th - Torres Gómez, B. B. y Cerón López, F. N. (2020) Evaluación de la captura de CO2 para la mejora del biogás, mediante un cultivo de la microalga chlorella vulgaris en un sistema de biorreactores a nivel laboratorio. [Trabajo de grado, Fundación Universidad de América] Repositorio Institucional Lumieres. https://hdl.handle.net/20.500.11839/8133
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